电子系统习题
一、航空仪表系统
1、航空仪表的用途？
（1）为飞行员提供驾驶飞机用的各种目视数据；（2）为机载导航设备提供有关的导航输入数据；（3）为机载记录设备提供有关的记录数据；（4）为自动飞行控制系统提供有关的数据。
2、仪表系统分类：
（1）按功用分：仪表按功用可分为飞行仪表、导航仪表、发动机仪表和系统状态仪表。（2）按原理分：测量仪表、计算仪表、调节仪表。
3、飞机仪表系统基本组成环节：
飞机仪表系统基本组成环节，概括起来包含感受、转换、传送、计算、放大、执行、指示等7种基本环节。
4、高度的分类和定义：
?绝对高度：从飞机重心到实际海平面（修正的海平面气压平面）的垂直距离；
?相对高度：从飞机到某一指定参考平面（例如机场平面）的垂直距离；
?标准气压高度：以标准海平面（760 毫米汞柱高）为基准面，飞机重心到该基
准面的高度；
?真实高度；从飞机到其所在位置正下方地面的垂直距离。
5、气压高度表：
气压高度表是利用皮托管所测量出的静压，根据大气压力与高度的一一对应关系，就可以得出飞机当前的高度。
6、气压高度表的结构：
气压高度表是一个真空膜盒结构（膜盒简单的来说就是一个密封的薄膜盒子，真空膜盒，就是将膜盒内部抽成真空）。高度表在膜盒外面通静压，由于静压随高度升
高而越来越小，膜盒由于外界压力下降，会发生形变，越来越鼓涨，这种形变是可以量化的，并能通过机械结构转化成指针读数的，那么就可以把高度和压力对应起来。
7、飞机速度的测量：
飞机速度的测量类似于飞机高度的测量，也是通过皮托探头将气压引入仪表进行计算的，不同的是高度测量只使用了皮托管探得的静压，而空速测量需要使用到全压和静压。
8、名词解释：
（1）全压Pt=空气在皮托管里全受阻时，产生的压力，它包括静压Ps和动压Qc；（2）静压Ps=飞机周围静止空气压力。
（3）动压Qc=空气相对物体运动时所具有的动能转化而来的压力。
（4）马赫数M=真空速Vt与本地音速a之比。
（5）真空速Vt：补偿了各种误差后的指示空速IAS。
9、各种空速定义：
（1）指示空速（IAS）：空速表根据动压计算的空速，未经任何补偿，也称表速。（2）计算空速（CAS）：补偿了静压源误差后的指示空速。
（3）真空速（TAS）：补偿了由于空气密度和压缩性变化所引起的误差后的计算空速。（4）马赫数的大小只由动压和静压来决定，而与气温无关。
10、马赫数表：
马赫数表是用一个开口膜盒测量动压，而用一个真空膜盒测量静压，经过传动机构使指针指示马赫数的仪表。
11、M数表、空速表区别是什么？
马赫数表的大小由动压和静压决定，是空速和音速的比值
空速表指示的是飞机与气流的相对速度，大小由动压和气流速度决定
12、T不变，H增高时，M如何变化？
高度增加，音速下降，马赫数增加Ma=Vt/音速
13、大气数据计算机接收信号：
大气数据计算机接收全压、静压、总温、迎角传感器信号。
14、备用高度/空速表接收信号：
备用高度/空速表接收全压、静压传感器信号。
15、电动高度表：
电动高度表用于指示飞机的气压高度，它以数字(显示窗)和模拟(指针)形式来显示气压高度。并显示人工设置的气压基准值。表上还有设置气压基准的调节旋钮，以及高度基准游标和调节旋钮。
16、电动马赫空速表作用？
指示飞机的空速、空速极限、马赫数和目标空速。在表上可以自动或人工选择目标空速，并提供最大马赫空速的音响警告
17、电动马赫空速表：
电动马赫空速表指示飞机的空速、空速极限、马赫数和目标空速。在表上可以自动或人工选择目标空速，并提供最大马赫空速的音响警告。马赫空速表包括数字式空速显示窗，模拟式空速指针，红白相间的最大空速指针，目标空速游标和数字式马赫空速显示窗。表上的空速基准调节旋钮用于人工设置目标空速游标。
18、陀螺类型？
陀螺：是绕一支点高速旋转的物体。
陀螺仪表可通常分为三自由度陀螺和二自由度陀螺。
转子、内框、外框，能绕三个互相垂直的轴旋转的陀螺，为三自由度陀螺。
只有转子和内框，且只能绕两个互相垂直的轴自由旋转的陀螺，为二自由度陀螺19、三自由度陀螺：
三自由度陀螺就是它可以围绕着三个方向转动，由转子、内框和外框组成。
20、三自由度陀螺特性：
三自由度陀螺主要有两个基本特性：稳定性和进动性。
（1）稳定性：保持其自转轴Ω（或动量矩矢量）相对惯性空间方位不变的特性。稳定性的两种表现形式：定轴性和章动。
定轴性：当三自由度陀螺转子高速旋转后，若不受外力矩的作用，不管基座如何转动，支撑在万向支架上的陀螺仪自转轴指向惯性空间的方位不变
章动：当陀螺受到瞬时冲击力矩后，自转轴在原位附近做微小的圆锥运动，其转子轴的大方向基本不变。章动为0时即为定轴性
（2）进动性：陀螺仪总是绕着与外力矩矢量相垂直的方向的转动，这一特性称三自由度陀螺的进动性，其转动角速度叫做进动角速度ω
21、航空备用地平仪：
备用地平仪是利用三自由度陀螺的稳定性来工作的，可以用来指示飞机的姿态。航空地平仪基本组成环节为三自由度陀螺、摆式地垂修正器、指示部分和控制机构。
22、地平仪的工作原理？
陀螺地平仪利用了陀螺的稳定性，同时也利用了陀螺的进动性（修正过程中）和摆的自动定向性。在直线稳定平飞时（无加速度），摆能正确感受地垂线，修正陀螺的漂移，此时摆起主导作用。当飞机转弯或加速飞行时，摆的控制机构可以断开摆对陀螺的修正电路，停止对陀螺的修正，避免低平仪产生误差
23、惯性导航系统的基本工作原理：
惯性导航系统根据牛顿定律，利用一组加速度计连续地进行测量，而后从中提取运动载体相对某一选定的导航坐标系的加速度信息；通过一次积分运算(载体初始速度已知)便得到载体相对导航坐标系的即时速度信息，再通过一次积分运算得到载体的位移信息，在载体初始位置已知的情况下，便又得到载体相对导航坐标
系的即时位置信息。即相对导航坐标利用三组加速度计连续地进行测量，而后分别通过两次积分运算获得飞机的即时位置信息。
24、EFIS主要显示内容：
（1）由各种航行仪表系统所提供的飞行和导航参数；
（2）目前的飞机状态及部份飞行性能信息；
（3）自动飞行控制系统的方式通告；
（4）导航系统的故障信息。
25、惯导系统的组成及组件功用？
（1）IRU(惯性基准组件)：完成惯导系统的角速度、加速度测量和导航解算任务；
（2）MSU(方式选择组件)：用于选择IRS的工作方式，并可显示其工作或故障状态；（3）ISDU(惯导系统显示组件)：主要用来做数据引进、系统状态通告、导航信息选择显示。
26、FDR的功用？
飞行数据记录器用于记录重要的飞行参数。所记录的飞行参数在事故分析和飞行性能评估中具有极其重要的意义。
27、DFDAU功用和输入信号？
功用：采集、处理、综合各系统及传感器信号，变换成数字格式传送到DFDR。DFDAU输入信号有：数字信号、模拟信号、离散量信号。
28、飞机维护系统：
在现代飞机上都装载有维护系统。波音飞机装备了“发动机指示和机组警告系统”（EICAS），空客飞机装载了“电子中央飞机监控系统”（ECAM）。
29、EICAS系统的组成：
（1）两台EICAS计算机；（2）两个彩色显示器；（3）两块控制面板（显示选择板和维护面板）；（4）取消/再显示电门；（5）正、副驾驶员主告诫灯；（6）备用发动
机指示器等。
30、EICAS的显示方式？
EICAS按功能和使用要求, 分为三种显示方式:（1）工作方式；（2）状态方式；（3）维护方式。
31、取消/再显按钮功能？
按压取消按钮可以去掉显示器上的任何B级、C级信息；但对A级信息不起作用。
另外，该按钮还具有翻页功能。按压再显示按钮，可将那些故障仍然存在，但被取消掉的B级、C级信息重新显示出来。
32、EICAS文字信息显示分为：
（1）警告信息（A级、B级、C级）；（2）状态信息（S级）；（3）维护信息（M 级）。
33、ECAM的警告等级？
根据故障部件的重要程度以及所要采取的纠正措施的紧急程度， ECAM警告分为三个等级：三级警告；二级告诫；一级提醒。
34、ECAM所警告的故障可分为三种类型：
独立故障；主要故障；次要故障。
二、通信系统
1、机载无线电通信系统用途：
机载无线电通信系统用以实现飞机与地面或飞机之间的通信，也用于进行机内通话、旅客广播、记录话音信号以及向旅客提供视听娱乐信号等。
2、通讯系统组成？
一个完整的通讯系统是由发射装置、接收装置、传输媒质组成。
3、无线电波的传播方式？
天波、地波、空间波。
4、甚高频功用、工作频率、组成、传播方式？
功用：甚高频通信系统(VHF)主要用于飞机与地面，飞机与飞机之间的双向语言通信。工作频率：118.00-135 975MHz。传播方式：空间波方式传播。
组成：控制盒、收发机、天线。
5、高频通信系统（HF）的功用与特性？
功用：高频通信系统（HF）是一种远程通信系统，通信距离可达数千公里，用于在远程飞行时保持与基地间的通信联络。
工作频率：2—30MHz高频频段。
传播方式：天波传播。
特点：机载高频通信系统都是单边带通信系统，并通常能和普通调幅通信相兼容。
应用单边带通信可以大大压缩所占用的频带，节省发射功率。
组成：收发机、控制盒、天线耦合器、天线。
6、天线调谐耦合器功用？
（1）天线调谐耦合器用来在所选择的频率上使天线与发射机阻抗相匹配；
（2）通常能在2—15秒内，自动地使天线阻抗与50 的高频馈线相匹配，使电压驻波比（VSWR）不超过1.3：1
（3）相位为另。
7、选择呼叫系统功用？输入输出信号是什么？（HF、VHF）
选择呼叫系统用于供地面塔台通过高频或甚高频通信系统对指定飞机或一组飞机进行呼叫联系。每架飞机有一个固定的四位字母代码。当地面台发射的选择呼叫代码与飞机代码相同时，选择呼叫译码器就发出呼叫接通信号，飞机的四位编码由译码器前面板上的四个拇指轮开关设定
输入信号是由HF或VHF来的音频选呼编码
输出信号是控制指示灯或谐音装置的直流信号
8、选择呼叫系统组成，工作原理？
组成：译码器、控制盒。
工作原理：接收从VHF 或HF通信收发机来的选择呼叫编码，经译码器判断是否为本飞机的选呼代码，向飞行员发出信息。
9、勤务内话开关用途？
勤务内话开关工作状态在空中“OFF”,地面“ON”。勤务内话开关于OFF位时，机上各勤务内话插孔只能收听服务内话系统音频。当开关位于“ON”位时，各勤务内话插孔的话筒信号才可输入内话系统
10、机组呼叫系统的功用？
功用：机组呼叫系统用于机组、乘务员和地勤人员之间的通话呼叫提醒。
（1）呼叫机长：乘务员或地勤人员呼叫机组时，在驾驶舱可听到高谐音且机长呼叫板上的呼叫灯(兰色)亮，直至呼叫人释放“CAPTAIN CALL”开关为止。
（2）呼叫乘务员：呼叫乘务员时在服务台可听到两声高低谐音。且过道上方的粉红色呼叫灯亮。被呼叫人按压乘务员板（ATT PAL）上的RESET开关后，呼叫灯才灭。（3）呼叫地勤人员：当驾驶员呼叫地勤人员时，前轮舱壁上的电喇叭响；当飞机在地面时，设备冷却系统探测到低流量或IRS使用电瓶电源时，该喇叭也响
9、广播系统优先权：
第一优先权为驾驶舱广播；
第二优先权为乘务员广播；
第三优先权为自动信息广播（预录信息）；
第四优先权为登机音乐
10、驾驶舱语音记录器功用？
驾驶舱话音记录器用于自动记录驾驶舱内的话音，包括机组人员与地面的通信话音、机内通话和驾驶舱内的谈话，话音记录器与飞行数据记录器均称为“黑盒子”
话音记录器可记录飞机驾驶舱内最后30 分钟之内的驾驶舱话音。超过30分钟后，则自动抹除30分钟之前的录音。话音记录器共有4个录音通道：l号录随机工程师；2号录副驾驶；3号录机长；4号录驾驶舱的声音。
11、语音记录器的抹音？
当飞机在地面且停留刹车设置，将抹音电门按下并保持至少2秒，即可抹音。12、应急电台功用、工作频率、维护注意事项？
功用：应急电台的作用是在飞机发生故障时，使用它发出呼救信号，以便能够得到救援。电源是一个自备的干电池，它必须能供电48小时。
工作频率：121.5MHz和243MHz
维护：对新电池在初次安装5年后做试验台/电池检查，以后每隔两年进行一次13、ACARS系统功用、组成、特点？
功用：ACARS系统是一个可寻址的空/地数字式数据通信网络，通过它可以进行空地之间的数据和信息的自动传输交换。
机载ACARS组成：对话式显示组件（IDU）、管理组件（MU）、VHF3号收发机。
特点：快速、实时；减轻机组负担；通信量大。
14、ACARS的工作方式？
DEMAND（请求）方式和POLLED（等待）方式。
DEMAND（请求）方式：基本工作方式，当电源接通或ACARS的RF通道无人使用时，系统就处于本方式。POLLED（等待）方式：这是受地面台指令时进入的被动报告方式。询问完毕后，地面台一个指令使之回到DEMAND 方式或者1.5分钟后系统自动回到DEMAND方式。
15、卫星通信、特点？
卫星通信—指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信只要用三颗等间隔配置的静止卫星就可以实现全球通信。
特点：（1）通信距离远；（2）覆盖面积大，可进行多址通信；（3）传输容量大，适于多种业务传输；（4）通信线路稳定可靠，通信质量高；（5）机动性好
16、卫星通信：
卫星通信，是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。用于实现通信目的的这种人造卫星叫作通信卫星。
只要用三颗等间隔配置的静止卫星就可以实现全球通信，这一特点是任何其他通信方式所不具备的。
三、无线电导航系统
1、导航系统的功用？
机载导航系统的用途是安全、精确地引导飞机达到预定飞行目的地的过程。
2、航向
飞机的航向是指飞机的机头方向。
（1）真航向：真子午线（即地理经线）与飞机纵轴在水平面上的夹角为真航向角。（2）磁航向：磁子午线(即地球磁经线)与飞机纵轴在水平面上的夹角为磁航向角。（3）罗航向：磁罗盘测得的罗子午线（罗经线）与飞机纵轴在水平面上的夹角为罗航向。
（4）陀螺航向：利用三自由度陀螺在惯性空间具有定轴性的特性，制成的陀螺罗盘，将其陀螺自转轴置于水平位置，作为航向基准线，它所指示的航向称为陀螺航向。（5）大圆航向：通过地心的截面与地球表面相交的圆圈最大，称为大圆圈；飞机沿大圆线飞行的航向称为大圆航向
3、导航系统的分类：
导航系统分为以下几种：
（1）导航仪表：磁罗盘、空速表、高度表；（2）无线电导航系统：测高、测向、测速、测距和定位；（3）天文导航：利用光学仪器(如六分仪)人工观测星体高度角，进而确定航行体的位置；（4）卫星导航系统：利用导航卫星来实现导航；
（5）惯性导航系统：利用惯性敏感元件测量航行体相对于惯性空间的线运动和角运动参数；（6）组合导航：为了提高导航系统的定位精度和性能，往往将两种以上的导航系统组合成为组合式导航系统。
4、航线的种类？
飞机在空中飞行时所选用的飞行路线称为航线。
（1）大圆航线；（2）等角航线。
5、自动定向机（ADF）的功用和工作频率？
自动定向机（ADF）也叫无线电罗盘，主要功能：测定飞机纵轴方向到地面导航台的相对方位角，进行向台（TO）或背台（FROM）飞行，利用ADF收听新闻和音乐。自动定向系统的工作频率范围：190—1750kHz 。
6、自动定向机(ADF)的组成和工作方式？
组成：定向接收机、控制盒、方位指示器、垂直天线和环形天线。
工作方式：自动定向（ADF）方式：此时定向机可利用方向性天线（环形天线）和垂直天线（无方向性天线）的信号实现自动定向；
天线（ANT）方式：只有垂直天线所接收的信号可以输入接收机，定向机只能用以接收所选择电台的信号，相当于一台收音机，不能定向；测试（TEST）方式；
断开（OFF）方式。
7、仪表着陆系统ILS的功用？
功用：在恶劣气象条件和能见度不良条件下给驾驶员提供引导信息，保证飞机安
全进近和着陆，ILS提供的引导信号通常显示在驾驶舱的电子飞行仪表（EFIS）上。
8、ILS系统的组成？
ILS系统包括三个分系统：航向信标（localizer）系统－横向引导；
下滑信标（glidealope）系统－垂直引导；
指点信标（marker beacon）－距离。
9、全向信标系统（VOR）的功用和组成？
功用：接收VOR台所发射的信号，经处理后可指示出VOR台的磁方位角，并进而计算飞机相对于预选航道的偏差。
组成：（1）VOR接收机：接收地面发射的甚高频调幅信号VHF；（2）控制盒；（3）天线；（4）指示器：无线电磁指示器（RMI）：可指示磁航向、VOR方位、相对方位角；电子式水平状态显示器（EHSI）。
10、有关角度的定义
（1）VOR方位角：从飞机所在位置的磁北方向顾时针测量到飞机与VOR台连线之间的夹角。
（2）飞机磁方位：从VOR台的磁北方向顺时针测量到VOR台与飞机连线之间的夹角，叫飞机磁方位。
（3）磁航向：飞机所在位置的磁北方向和飞机纵轴方向（机头方向）之间顺时针方向测量的夹角。
（4）相对方位角：飞机纵轴方向和飞机到VOR台连线之间顺时针方向测量的夹角，叫相对方位角，或称电台航向。
11、指点信标的功能？
当飞机飞越机场跑道指点信标发射机时，指点信标系统提供音频和视频指示。指点信标功能只在左VOR/MB接收机内工作。
12、无线电高度表（LRRA）功用、工作频率、组成？
无线电高度表测量飞机相对地面的真实高度或叫垂直高度。
测高范围为0—2500英尺，属于低高度无线高度表，简称LRRA。主要应用于飞机的起飞和着陆阶段。无线电高度表的工作频率为4300MHz。系统包括收/发机、发射天线、接收天线和高度指示器。
13、无线电高度表在EADI上的高度显示？
高度显示：从-20—2500英尺，字白色，大于2500英尺，显示空白。
决断高度显示显示：在RA的上面，字是绿色，0—999英尺
14、决断高度警戒如何结束？
决断高度警戒可以自动结束或人工复位。
自动结束出现在飞机着地或飞机爬升到比选定决断高度高75英尺时。
人工复位是通过按压EFIS控制板上的复位按钮实现的。复位后，RA显示回到白色，DH显示回到绿色。
16、测距机DME的功用？
测距机用于测量飞机与地面测距信标台之间的斜距（ρ-θ定位、ρ-ρ或ρ-ρ-ρ定位）。利用机场DME台和机场VOR台，可以实现对飞机的进近引导，因此地面测距台通常是和VOR信标台同台安装的。
17、测距机DME的工作的方式，工作频率？
测距机系统是采用询问-应答方式实现测量距离的，机载测距机称为询问器，地面测距机称为应答器，或称为信标台。
18、测距机的测距原理？
机载测距机中的发射电路产生射频脉冲对信号，地面测距信标台的接收机收到这一询问信号后，经过50μs的延迟，由其发射机产生相应的“应答”信号发射；机载测距机在接收到地面射频脉冲对应答信号后，即可由距离计算电路根据询问脉冲与应答脉冲之间的时间延迟t，计算出飞机到测距信标台之间的视线距离
19、DME、TCAS、ATC能否同时发射工作，为什么？
由于飞机上的测距机和空中交通管制应答机、TCAS都工作于频率相近的L频段，所以不应同时辐射信号，以免相互干扰。为此，当一台测距机发射时，应抑制两台ATC应答机、TCAS计算机和另一台测距机发射，反之亦然
20、ATC机载应答系统的如何工作?
ATC应答机是空中交通管制雷达信标系统二次雷达的机载设备。
ATCRBS以询问-应答方式工作，获得所需的信息（飞机代码、气压高度、距离、方位等）传送到交通管制中心，有秩序地实施空中交通，防止飞机相撞，保持飞机之间的安全间隔，提高中心机场的利用效率
21、ATC的询问信号？
模式A用于识别；模式C用于高度询问；模式S用于寻址。
22、ATC的高度信号来自于ADC。
23、现代民用飞机上装的是什么型号的ATC模式应答机
现代民用飞机上装备的是离散寻址信标系统的机载应答机，称为S模式应答机。
是以选择性的“点名”询问-应答方式，取代ATCRBS的广播式询问-应答方式，以克服多架飞机应答机应答信号的干扰问题。离散寻址信标系统赋予每一架飞
机一个独特的24 位地址码。地面雷达以数字式的询问信号，询问所指定地址码的飞机。
24、机载防撞系统的功用
TCASⅡ可提供本机邻近空域中的交通状况显示，发出交通咨询TA并能在确实存在潜在的危险接近时提前向机组发出决断咨询（解脱咨询）RA。
TCASⅡ所提供的决断咨询回避措施为垂直机动咨询：爬升(clime)或下降（decent）25、TCASⅡ的威胁等级如何表示，在哪里显示？
在EHSI上显示相遇飞机的图像和方位－距离和方位，以四种不同的符号来表示对本机威胁等级不同的飞机：
（1）一般（其它）飞机以空心的菱形图案表示；◇
（2）邻近飞机显示为实心的菱形；◆
（3）发出交通咨询的飞机的图象为黄色的圆形；●
交通咨询伴随有语音提醒信息“TRAFFIC,TRAFFIC”(“交通，交通”)。
（4）解脱咨询的飞机为红色的矩形图案。■
26、TCASⅡ系统机载设备可向飞行员提供哪些咨询信息？由哪些系统显示或发出？
邻近飞机的存在和姿态、相等高度、升降速度；可产生交通咨询（TA）和决断咨询（RA），TA通常显示在EHSI上，RA显示在EADI上。咨询语言信息通常经过电子警告组件，在扬声器中发出
28、TCAS计算机基本功用？
TCAS计算机是机载防撞系统的核心。主要用以询问及接收入侵飞机的应答信号，完成防撞计算。基本功用为：–监视邻近空域中的飞机；–获取所跟踪飞机的数据；–进行威胁评估计算；–产生交通咨询或解脱咨询。
29、TCAS信息如何获取？
TCAS是通过“收听－询问－应答”方式获取监视空域中其它飞机的信息的。
TCAS 接收机收听其它飞机的应答信号或断续发射信号，从而感知周围空域中其它飞机的存在
30、TCASⅡ系统的组成
组成：TCAS计算机/收发机、两部上、下方向性天线、TCAS/ATC共用的控制盒、S模式应答机——2台、应答机的上、下天线。
31、ATC/TCAS控制盒上工作方式选择盒功能？
工作方式开关用于选择应答机和TCAS的工作方式与功能。
（1）STBY(准备)－应答机和TCAS发射机均不发射，但能接收。此时系统处于准备状态。（2）ALT RPT OFF（不报告高度）－应答机系统处于模式A方式，可以正常应答模式A的询问，但不会应答模式C的询问。TCAS发射机仍处于准备状态。（3）XPNDR（应答机）－应答机处于全功能状态，可以正常应答模式A 和模式C的询问。（4）TA（交通咨询）－在应答机正常工作的基础上，TCAS 也正常工作，可在需要时产生交通咨询，但仍不能产生解脱咨询。（5）TA/RA（解脱咨询）－应答机和TCAS均处于全功能状态。
32、TCAS的监视空域、跟踪和显示能力？
TCAS的监视能力：TCAS所监视的本机前方距离可达30海里。通常监视距离为14海里，TCAS计算机的最大监视能力可达30架。TCAS计算机的最大跟踪能力为每平方海里0.32架，即5海里×5海里范围内最多可跟踪8架，TCASⅡ发出交通咨询TA的高度范围为±1200英尺TA门限为20—48秒，RA为15—30秒。从TCAS计算机发出交通咨询TA到发出决断咨询RA的间隔时间为15秒左右。
33、气象雷达功用及工作方式？
机载气象雷达系统用于在飞行中实时地探测飞机前方航路上的危险气象区域，以选择安全的回避航路，保障飞行安全。
工作方式：（1）气象方式－能有效地发现航路上的山峰、相遇飞机等目标。但绝不能把气象雷达作为地形回避设备或防撞引导设备来应用。（2）地图方式－用于观察飞机前下方的地表特征图形，诸如山峰、河流、湖泊、海岸线、大城市等的地形轮廓图像。（3）湍流方式－能检测出危险的湍流区域，将其显示为明显的品红色图象或白色图象。湍流方式的检测距离通常为40海里测试方式。
34、雷达的基本组成？
雷达的基本组成：收发机、天线、显示器与控制盒、波导系统。
35、雷达目标图像的颜色显示？
彩色显示器在显示气象目标时通常用绿、黄、红色来表示强度逐渐增大的降水区域。在显示地面目标时，通常用蓝绿色、黄色、品红色来代表反射强度不同的地面目标。
36、机载GPS导航系统的功用？
机载GPS借助导航卫星给飞机电子设备和机组人员提供飞机位置信息。
GPS可以提供下列数据：经度、纬度、高度、精确时间和地速
37、GPS组成？
组成：GPS天线、多模式接收机（MMR）。
38、GPS的工作模式？
获取模式、导航模式、高度辅助模式、辅助模式。
39、近地警告系统的功用？
当飞机处于不安全的接地飞行状态，或飞机进入风切变区域时向机组发出警告，以使飞行员意识到飞机所处的危险状态并立即采取纠正措施，使飞机脱离不安全的接地飞行状态
40、近地警告系统所发出的警告信息？
（1）、驾驶舱中的模拟警告语音；（2）仪表板上的警告灯光信号；（3）电飞行仪表系统显示组件上的相关视频信息。
41、近地警告系统警告方式？
（1）过大的下降率；（2）过大的接近率；（3）过大掉高度；（4）飞机离地净高太小；（5）低于下滑道；（6）风切变警告;(7)高度呼叫
四、飞行管理计算机与自动飞行控制系统
1、FMCS的功能?
导航、性能计算、制导和显示功能：
?实现飞机的全自动导航；
?大大减轻飞行员的工作负担；
?提高飞机操作的自动化程度，
?提供从起飞到进近着陆的最优侧向飞行轨迹和垂直飞行剖面
2、FMS在起飞阶段的功能？
飞行员通过FMCS的CDU输入飞机全重和外界温度，FMC进行计算出最佳起飞目标推力。
3、FMS在爬高阶段的功能？
根据飞行员的选择和FMC确定的目标推力和目标速度，FMS提供最佳爬高剖面，以最佳爬高角度到达规定的高度，FMC还根据情况向飞行员提供分段（阶梯）爬高和爬高顶点高度的建议，供飞行员选用，以节省燃油
4、FMS在巡航阶段的主要功能？
FMS根据航线长短、航路情况等选定最佳巡航高度和最佳巡航速度
在飞行的两机场之间采用大圆弧路径，结合无线电甚高频导航获得最优巡航飞行5、FMS在下降和进近时主要功能？
?下降－ FMS根据飞行员输入或储存的导航数据确定飞机开始下降的顶点。由FMS确定下降速度，最大限度地利用飞机的位能，节省燃油消耗。
?进近－ FMS在下降结束以优化速度引导飞机到跑道上的着陆点点，在既定高度、确定航距上
6、飞行管理系统组成？
?飞行管理计算机系统（FMCS）
?惯性基准系统(IRS)
?自动飞行控制系统(AFCS)
?自动油门（A/T）；
?电子飞行仪表系统（EFIS）
FMCS在其中扮演着重要角色，是系统的中枢
7、FMCS系统的组成、功用？
组成CDU、FMC。
（1）导航微处理机：执行与导航计算、横向和纵向操作指引和CDU管理等有关功能（2）性能微处理机：完成大部分与性能计算有关的功能，即：垂直操纵导引（跟踪目标速度）和飞行包络保护
（3）输入输出微处理机：有规则地在计算机和飞机各设备之间传输信息
8、FMC计算机内软件的功能？
航数据库管理功能；（2）导航设备的选择和调谐功能；（3）导航参数的计算功能。
9、FMC的数据库分类？
（1）导航数据库；（2）性能数据库。
10、导航数据库的功用？
（1）确定飞机当时位置；（2）进行导航计算；（3）导航台自动调谐管理。
11、导航数据库类型和更新？
标准数据－一般都与美国杰普逊(Jeppeson)航图发行公司签订合同，由杰普逊公司定期提供，每隔28天用数据装载机把数据装载到FMC中。
12、性能数据库的数据类型？
详细的该型飞机的：（1）空气动力模型；（2）发动机数据模型。
13、CDU的基本显示
CDU基本显示有十四行，每行都可以显示字母、数字和符号，每行可以显示24个字符。第十四行是从键盘输入数据用便签行。同时该行显示下列信息：?故障信息
?输入错误提醒信息
?咨询信息
14、FMCS的CDU主要页面？
? (IDENT)识别页
?（POS INIT）位置起始页
?（RTE）航路页
?（PREF INIT）性能起始页
?(TAKEOFF REF)起飞基准页
15、从功能原理上，自动控制器的基本组成？
?测量元件（即敏感元件）—测量飞机运动参数。
?信号处理元件—把各种敏感元件的输出信号处理为符合控制规律要求的信号。?放大元件—放大上述处理后信号的元件。
?执行机构—根据放大元件的输出信号带动舵面偏转，亦称舵机
16、飞行控制系统的回路有哪些？
?同步回路—保证A/P接通瞬间，系统没有输出；
?舵回路—为改善舵机性能。
航空电子系统技术发展趋势 众所周知，作战飞机需要三大技术做为支柱，那就是机载武器系统、飞行系统与航空电子系统。这三大系统之中，航空电子系统是操纵另外两大系统核心组成部分，没有航空电子系统的操纵指挥，另外两大系统也就形同虚设了。笔者以服务军方多年的实践经验浅淡我国的航空事业中的电子系统的技术发展趋势，以供有关技术部门用以参考。 标签：航空电子；航电；系统技术 引言 无论是做战飞机还是民用飞机，其航空电子系统的成本都已经占到了总成本的百分之三十至百分之四十，并且还有逐年扩大的趋势，由此可见，航空电子系统对于一架飞机的重要性。更为重要的是航空电子系统的先进与否已经成为衡量现代飞机的先进性的极为重要的标志之一。西方发达国家不惜巨资投入大规模开展航空电子系统的研发，就是要进一步加强航空电子系统的先进性。做为具有国际视野的航空电子系统工作人员，我们应该看到目前航空电子系统正朝着综合化、模块化、智能化的方向不断地向前飞速发展。 1 电子系统PHM的支撑技术 PHM（aircraft systems diagnostics，Prognostics and Health Managem，即电子系统的预测与健康管理技术）也就是说PHM就是航空电子系统的综合故障管理系统，其主要功能也是其重要性就是故障的早期预测、预警。 1.1 故障诊断技术 提到故障诊断技术，熟悉电脑的人恐怕首先会想起微软的故障诊断技术，微软的故障诊断技术在电脑出现异常时就会时常自动出现，但是却基本上帮不了用户什么忙。但是，与一无是处的微软的所谓的“故障诊断技术”截然不同的是，在航空电子系统中，PHM则是一项非常有效的保障飞行安全的技术。故障诊断技术在显示屏显示、语音提示、体感提示等多种提示提醒技术支撑下通过安装于机电设备不同部位的传感器对整个系统的状态进行实时监测，并与其他相关信息参照，比如某一部件的平均故障时间信息、某一部件的更换维修时间与频率信息等。在实时参照与状态实时监测的基础上进行科学评估，并将评估结果反馈到显示屏、头盔、体感装置上以提醒飞行员对这些信息加以注意。故障诊断技术通常使用解析模型等数学方法融合经验知识法与基于信号的综合处理法对设备的状态进行分析，并抽象出诸出频率、幅值、离散系统、相关曲线、方差等分析结果。对飞行器的早期可能故障加以诊断。 1.2 故障预测技术
综合模块化航空电子体系结构研究 张凤鸣, 褚文奎, 樊晓光, 万 明 (空军工程大学工程学院,西安 710038) 摘 要:军用航空电子系统体系结构关系到战机的可靠性、安全性、可用性、生存性、扩展性和维修性等方面。综合模块化航空电子(I M A )是目前机载航空电子系统结构发展的最高阶段,其特征和优势已经在美国四代机上得到充分展现和发挥,为我国四代机综合航电的研制工作提供了参考依据。回顾了机载航空电子体系结构的发展史,分析了推动I M A 体系结构发展的3个主要因素,归纳了I M A 的特点,从信息流处理的角度对I M A 体系结构进行了划分,并研究了适应于I M A 的两种典型的综合航电软件体系结构,指出了发展趋势。最后就我国综合航电体系结构的研究和发展所面临的问题进行了初步探讨。 关键词:综合模块化航空电子;航空电子体系结构;软件体系结构;四代机 中图分类号:V243 文献标志码:A 文章编号:1671-637X (2009)09-0047-05 Research on Arch itecture of I n tegra ted M odul ar Av i on i cs ZHANG Feng m ing, CHU W enkui, F AN Xiaoguang, WAN M ing (Engineering College,A ir Force Engineering University,Xi πan 710038,China ) Abstract:The architecture of avi onic syste m is of great i m portance for reliability,safety,availability,survivability,extensibility and maintainability of the whole aircraft syste m. I ntegrated Modular Avi onics (I M A )is the ne west avi onic architecture,which has been fully used in F 222and F 235with great perfor mances .Devel opment of integrated avi onics in China can get s ome references and experiences fr om I M A and its app licati ons .Based on the evoluti on of avi onics architectures,three maj or fact ors that dr ove the devel opment of I M A are analyzed,and features of I M A are summarized .I M A architecture and its s oft w are architectures are then p resented .The I M A architecture is divided fr om the vie w of infor mati on p r ocessing .T wo of the most typ ical s oft w are architectures used in I M A are compared with each other and the devel opment tendency of s oft w are architecture is discussed .A t last,s ome advices are p resented about how t o research and devel op avi onics architecture in China . Key words:I ntegrated Modular Avi onics (I M A );avi onic architecture;s oft w are architecture; the 4th generati on aircraft 0 引言 如果说发动机是战机的“心脏”,那么军用航空电子系统(简称航电)则是战机的“大脑”或“中枢神经”。它承载了战机绝大多数任务,比如电子战、通信/导航/识别(CN I )等,是决定战机作战效能的重要因素。从这个意义上说,没有先进的航电,就没有先进的战机, 收稿日期:2008-08-31 修回日期:2008-10-21 基金项目:总装预研基金(9140A17020307JB3201);空军工程大学工程学院优秀博士论文创新基金(BC07003) 作者简介:张凤鸣(1963—),男,重庆梁平人,教授,博导,研究方向为综合航电、信息系统工程与智能决策。 也就无法完成现代战争赋予的使命。 综合模块化航空电子(I M A )是当前航电体系结构发展的最高阶段,在国内通常被称为综合航电。随着我国四代机和“大运”等项目的开展,研制相应的综合航电成为一项迫切的任务。本文研究I M A 体系结构的根本目的在于为我国四代机甚至“大运”上的综合航电的研制进行初步的探索。 1 航电体系结构发展历程 20世纪40年代至60年代前期,战机的航电设备 都有专用的传感器、控制器、显示器和模拟计算机。设备之间交联较少,基本上相互独立,不存在中心控制计算机。这是第一代航电结构,称为分立式 [1-2] 、离散 第16卷 第9期2009年9月 电 光 与 控 制Electr onics Op tics &Contr ol Vol .16 No .9 Sep.2009
航天测控系统 1．定义 2.发展概况 3.系统组成 4.航天测控网 5.总体设计 6.总体设计中必须解决的问题 7.电子测控系统 8.航天电子测控系统的新发展 9.计算系统 10.测控的其他应用 11.展望 1.定义 对运行中的航天器（运载火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和其他空间飞行器）进行跟踪、测量和控制的大型电子系统。 2.发展概况 中国航天测控系统也是在航天事业的发展中逐步臻于完善的。在大陆上已经建立了多个测控站和一个测控通信中心。为了扩展观测范围,还建造了海上测量船,以便驶往远洋对航天器进行跟踪观测。在整个测控系统中使用了多台计算机，并有贯通各个测控站、测量船和测控中心的通信网络。 3.系统组成 ①跟踪测量系统：跟踪航天器，测定其弹道或轨道。 ②遥测系统：测量和传送航天器内部的工程参数和用敏感器测得的空间物理参数。 ③遥控系统：通过无线电对航天器的姿态、轨道和其他状态进行控制。
④计算系统：用于弹道、轨道和姿态的确定和实时控制中的计算。 ⑤时间统一系统：为整个测控系统提供标准时刻和时标。 ⑥显示记录系统：显示航天器遥测、弹道、轨道和其他参数及其变化情况，必要时予以打印记录。 ⑦通信、数据传输系统：作为各种电子设备和通信网络的中间设备，沟通各个系统之间的信息，以实现指挥调度。 4. 航天测控网 各种地面系统分别安装在适当地理位置的若干测控站（包括必要的测量船和测控飞机）和一个测控中心内，通过通信网络相互联接而构成整体的航天测控系统。 5.总体设计 航天测控系统总体设计属于电子系统工程问题。对整个系统来说，首先考虑的是航天任务的要求，可以针对某一个任务，也可以兼顾多个任务，从较长远的发展要求来设计。航天测控系统的中心问题是从地面和航天器整体出发，实现信息获取，即将航天器的飞行和工作数据发回地面，并用计算机进行计算、决策和实时反馈来控制航天器飞行的轨道和姿态。 6.总体设计中必须解决的问题 在总体设计中必须解决的问题有：①全系统所要具备的功能和实现这些功能的手段;②测控站布局的合理性;③控制的适时性和灵活性；④各种设备的性能、速度和精度；⑤长期工作的可靠性； ⑥最低的投资和最短的建成时间。 7.电子测控系统 跟踪测量、遥测和遥控系统是整个测控系统的基本部分。电子测控系统 优点是可以对航天器全天候跟踪，而且有较好的灵活性和足够的精度。从系统工程的角度来看，对航天器跟踪测量所得的数据，经过计算，可给出弹道、轨道或位置的信息；而遥测所提供的数据，经过处理、分析可给出航天器的状态信息；它们都是系统中反馈回路的重要信息源。遥控则是控制系统中的执行机构。 电子测量和控制系统的地面部分，必须与装在航天器上的电子设备相配合才能完成测控任务。
F—35系列战斗机综合航空电子系统综述首架F-35A战机进行地面发动机推力试验 通常认为美国F-15和F-16是典型的高低搭配的第三代战斗机，而F-22和F-35则分别是它们的后继机，因此从辈分上讲F-22和F-35 当属第四代战斗机。但从开发时间和进入服役时间看，F-35要远远晚于F-22。经过了近20年的努力，F-22最近才刚刚进入初始作战状态（IOC），而F-35 要到2010年以后才能进入现役。由于电子技术发展迅速，更新换代周期远远短于飞机本身，这就注定了在F-35战斗机上的电子系统要比F-22更先进和具有更高的性价比。 F-35 联合攻击战斗机（JSF）是一种多用途、并能服务于空军、海军和海军陆战队的多兵种作战飞机。他最具特点的进步是开发和采用了高度综合化的航空电子系统，因而，使战斗机具有全新的作战模式。 为了满足21世纪作战需要，战斗机所最需要性能特征是什么？简而言之，就是大量采集飞机内部和飞机外部的各种数据、并对其进行融合处理，形成对战场环境的正确感知，以及实现对飞机和武器系统的智能化控制。 F-35 JSF战机战场态势感知研制F-35的目标是取代 F-16、A-10、F/A-18A/B/C/D、F-14和AV-8B，以及英国的
GR-7和"海鹞"等现役战斗机。美国空军计划采购1763架、海军和海军陆战队680架、英国皇家空军90架和皇家海军60架。F-35 共分三种型别：常规起降型（CTOL）、短距离起飞/垂直降落型（STOVL）和舰载型。这三种型别的航空电子设备的90%以上是通用的。 虽然JSF飞机是由多国开发，但是高水平的探测传感器和电子信息的综合处理则由美国掌控。在任务系统软件控制下的有源相控阵（AESA）将能执行电子战（EW）功能，同时，还将执行部分通信、导航和识别（CNI）的功能。JSF的红外传感器将采用通用设计的红外探测和冷却组件。所有关键电子系统，其中包括综合核心处理机（ICP）大量采用通用模块和商用货架产品（COTS）。在ICP和每个传感器、CNI 系统和各显示器之间的通信采用速度为2Gigabit/s的光纤总线。 在对飞机的作战环境和态势的显示方面，F-35已经取得了突破性的发展。从雷达、光电系统、电子战系统和CNI系统以及从外部信息源（预警机和卫星等）的各种信息通过任务系统软件进行融合，最终通过直觉的大屏幕座舱显示器向飞行员显示。同时，在飞行员的头盔显示器（HMDS）上显示各种投影信息，其中包括红外图像、紧急的战况、飞行和安全信息。 F-35用AESA APG81有源相控阵雷达共有6个分布式
航空电子系统技术发展趋势研究 随着航空电子系统技术的复杂化和精细化，航空电子系统和设备的整体性能不断提高和完善，航空电子系统技术成为飞机技术发展中最为迅速的领域。本文分析了航空电子系统结构的发展历程，对航空电子系统技术的发展趋势进行了主要的探讨。 标签：航空电子系统技术；系统结构；发展历程；发展趋势 1 航空电子系统结构的发展历程 航空电子系统走过了漫长的发展道路，至今已经历了四代，每一代系统结构的不断演变，都进一步推动航空电子技术的发展，成为划时代的主要依据。 第一代航空电子系统以分立式结构为主，每个系统均由独立的子系统组成，雷达、通信、导航各自配有专用的传感器、处理器和显示器，并以点对点的连线方式进行连接。 第二代航空电子系统以联合式结构为主，它通过总线将大多数航空电子分系统交联起来，以实现信息的统一调度。同时在信息链路的控制显示环节通常会借助几个数据处理器来实现低带宽的数据传输交换功能的转换。 第三代航空电子系统以综合式结构为主，其系统共用的综合处理机以外场可更换模块的形式安装在两个或两个以上的综合机架上，各模块在结构和功能上是相对独立的单元，通过PI总线和TM总线进行互联，网关和光纤高速总线进行交联。综合式航空电子系统的CIP将各种计算、调度、管理等任务综合起来，并动态地分配给外场可更换模块，当某个模块出现故障时，可通过调用备用模块的方式，或通过对现存完好无损的模块进行重新组合的方式来替代故障模块，以实现系统的重构和容错，降低系统的维修成本，提高系统的性能。 第四代航空电子系统以高度先进的综合航空电子结构为主，其最大特点是在综合航空电子系统结构的基础上采用了统一的航空电子网络，并出现了传感器系统的综合。该航空电子系统统一网络以光开关阵列模块作为传输枢纽，通过光母板和机架间光纤交联到同一综合机架的各模块中，这样既能使任务管理区、传感器管理区、飞机管理区得以连接起来，又能使不同物理位置的模块间的信息传输时间达到一致。传感器系统的综合以实现天线孔径的综合为目标，射频经开关阵列网络连接到变频器上，再通过变频器将其转换为统一的中频，接着通过中频交换网络由接收器、预处理器模块进行处理，最后通过统一的航空电子网络连接到综合核心处理机（CIP），在CIP中使用标准的共用模块进行信号和数据的处理，这样既能保证信息传输的安全性，又能提高系统的容错和重构能力，增强系统的整体性能。 2 航空电子系统技术的发展趋势
航天里面比较好的一些单位 [转]面向航天系统的单位据说比较好的（以下转载自西祠胡同）一院：一部、12所、14所 二院：二部、23所、25所 三院：三部、33所、31所 五院：501、502、503 排名如下，供大家参考： 第一：一部，501 第二：三部，502 第三：12所，33所，14所，25所 第四：二部，23所，31所，503 现在过去能排队分房子的有501，502，33所 工资最高的应该是1部、3部、33所，好点的室硕士8万问题不大 发展前景最好的应该是501、1部 车最多的是3部，33所 综合地理位置以及实力来看12所最好 一院一部，二院二部，上海八院，还有航天测控我都面试过，都基本拿到了OFFER，其他的院所也有所了解，据我打听待遇都差不了太多，二院二部主要是在市区，而且不提供住宿，这样要自己租房，待遇一算就低了。至于奖金和发展前途，总体发展前途一院一部和五院几个所好一些，属于科技集团，卫星火箭发展火，宣传也好。二院三院属于科工集团，搞导弹相对低调一些，这几年没有科技火，投入也少，它们总体部招的人也少，二院搞防空导弹，属于防御武器，三院搞岸舰导弹，主要属于进攻武器，国家这几年投入三院多点，所以奖金可能比二院多点。另外，本人签二院二部了，希望以上能给大家一点参考，不过其实这些真的很难说，要综合自己情况考虑。 航天\科工\所属单位大整理 *****航天科技集团与航天科工集团分家之前的设置****** 航天一院:运载火箭技术研究院 航天二院:地空导弹研究院(长峰集团) 航天三院:飞航导弹研究院(海鹰集团) 航天四院:航天化学动力研究院(固体)西安 航天五院:空间技术研究院 航天六院:中国河西化工机械公司(内蒙古) 航天七院:航天建筑设计研究院 航天八院:上海航天技术研究院(上海航天局) 航天九院:航天基础电子技术研究院 航天十院:航天时代仪器公司（北京）
航天技术发展史 在过去半年中，接连发生了两起重大航天灾难。尽管人们备感痛惜，但这些挫折并不能阻挡人类进军宇宙的步伐。既然航天活动风险如此之大，为什么人类依然不放弃进军宇宙的梦想呢？从长期看，地球的资源是有限的，人类总有一天必须走出自己的摇篮；从中短期看，航天活动可带来巨大回报，是一个国家综合国力的体现。进军宇宙是人类现在和未来的一项伟大事业。于是，载人航天成为现代航天科技发展的重中之重…… 中国载人航天技术的发展及其意义和前景 俗话说，天高任鸟飞，海阔凭鱼跃。人类在漫长的社会进步中不断扩展自身的生存空间。现在，人类的活动范围已经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层空间，再从大气层空间到太空的逐步发展过程。人类活动范围的每一次扩展都是一次伟大的飞跃。 中国载人航天技术的发展历程 很久以前，人类就有飞出地球、探知太空奥秘和开发宇宙资源的愿望，我国古代的不少神话故事便是突出的反映。最典型的是流传很广的嫦娥奔月，它描写一个叫嫦娥的美女，偷吃了丈夫后羿从西王母那里求得的长生不老的仙药后，身体变轻飘到月亮上去了。 历史上第一个试验乘火箭上天的人是15世纪中国官员万户。1945年，美国学者基姆在他的《火箭与喷气发动机》一书中是这样描写的：万户先做了两个大风筝，并排装在一把椅子的两边。然后，他在椅子下面捆绑了47支当时能买到的最大火箭。准备完毕后，万户坐在椅子当中，然后命其仆人点燃火箭。但是，随着一声巨响，他消失在火焰和烟雾中，人类首次火箭飞行尝试没有成功。 20世纪80年代，改革开放带来了航天技术的春天。1986年，中共中央、国务院批准了《高技术研究发展计划("863"计划)纲要》，把航天技术列为我国高技术研究发展的重点之一。"863"高技术航天领域的专家们对我国航天技术未来的发展进行了深入细致的论证，描绘了我国航天技术发展前景的蓝图，一致认为载人航天是我国继人造卫星工程之后合乎逻辑的下一步发展目标。1992年1月，党中央批准研制载人飞船工程。自此，我国的载人航天工程正式启动。1999年11月20日，我国成功发射了自行研制的第一艘飞船神舟1号，成为世界上第三个发射宇宙飞船的国家。此后，又分别把神舟2、3和4号送上九重天。在1992 年开始研制载人飞船之前，我国"863"高技术航天领域的专家们曾为研制哪种运
第30卷 第10期航 空 学 报 Vol 130No 110 2009年 10月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Oct. 2009 收稿日期:2008208228;修订日期:2008211218 基金项目:总装备部预研基金(9140A17020307JB3201);空军工程 大学工程学院优秀博士论文创新基金(BC07003) 通讯作者:褚文奎E 2mail :chuwenkui @1261com 文章编号:100026893(2009)1021912206 综合模块化航空电子系统软件体系结构综述 褚文奎,张凤鸣,樊晓光 (空军工程大学工程学院,陕西西安 710038) Overvie w on Soft w are Architecture of Integrated Modular Avionic Systems Chu Wenkui ,Zhang Fengming ,Fan Xiaoguang (Institute of Engineering ,Air Force Engineering University ,Xi ’an 710038,China ) 摘 要:作为降低系统生命周期费用(L CC )、控制软件复杂性、提高软件复用程度的重要手段之一,软件体系结构已成为航空计算领域的一个主要研究方向。阐述了综合模块化航空电子(IMA )的理念,分析了推动 IMA 产生和发展的主要因素。总结了ARINC 653,ASAAC ,GOA 以及F 222通用综合处理机(CIP )上的软件 体系结构研究成果,并讨论了IMA 软件体系结构需要解决的若干问题及其发展趋势。在此基础上,对中国综合航电软件体系结构研究提出了一些见解。 关键词:综合模块化航空电子;软件体系结构;开放式系统;软件工程;军事工程中图分类号:V247;TP31115 文献标识码:A Abstract :As an important means to decrease system life cycle cost (L CC ),control software complexity ,and improve the extent of software reuse ,software architecture has been a mainstream research direction in the aeronautical computer field.This article expatiates the concept of integrated modular avionics (IMA ).Three major factors are analyzed which promote the development of IMA architecture.IMA software architectures presented by ARINC specifications 653,ASAAC ,GOA ,and F 222common integrated processor (CIP )are summarized.Discussion about some problems to be solved and the development trend is made for IMA soft 2ware architecture.Finally ,some views are presented about IMA software architecture research in China.K ey w ords :integrated modular avionics (IMA );software architecture ;open systems ;software engineering ;military engineering 军用航空电子系统(以下简称:航电)是现代 战机的“中枢神经”,承载了战机的绝大部分任务,比如电子战、通信导航识别(CN I )系统等,是决定战机作战效能的重要因素。 F 222的航电综合了硬件资源,重新划分了任务功能,标志着战机的航电结构正式演变为综合式。在此基础上,F 235将航电硬件综合推进到传感器一级,并用统一航电网络取代F 222中的多种数据总线,航电综合化程度进一步提高[1]。 与此同时,航电软件化的概念逐渐凸现。F 222上由软件实现的航电功能高达80%,软件代码达到170万行,但在F 235中,这一数字刷新为800多万行。这表明,软件已经成为航电开发和实现现代化的重要手段[2] 。 航电综合化和软件化引申的一个重要问题是如何合理组织航电上的软件,使之既能够减少生 命周期费用(Life Cycle Co st ,L CC )和系统复杂度,同时又能在既定的约束条件下增强航电软件的复用性和经济可负担性。此即是航电软件体系结构研究的主要内容。 1 综合模块化航空电子 111 综合模块化航空电子理念 综合模块化航空电子(Integrated Modular Avi 2onics ,IMA )(注:该结构在国内一般称为综合航 电)是目前航电结构发展的最高层次,旨在降低飞机LCC 、提高航电功能和性能以及解决软件升级、硬件老化等问题。与联合式航电“各子系统软硬件专用、功能独立”的理念不同,IMA 本质上是一个高度开放的分布式实时计算系统,致力于支持不同关键级别的航电任务程序[3]。其理念概括如下: (1)系统综合化。IMA 最大限度地推进系 统综合,形成硬件核心处理平台、射频传感器共享;高度融合各种传感器信息,结果为多个应用程
《航空发展史学习报告》 学院：电子信息与电气工程学院 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：尹强
航空发展史学习报告 在这几周的公共课学习之后，我非常庆幸我能选到《航空发展史》这门课，因为它让我学到了很多在我平时的专业课、基础课上无法学到的东西，让我看到了很多令人感兴趣的飞行器的图片，我也因此知道了很多前人们为了飞上蓝天而做出的努力。 几节课下来，最令我印象深刻的就是有关飞行器发展的那一节课。我原来所知道的也就是古希腊神话中伊卡洛斯和戴达罗斯的典故，却不知道试图利用火箭作为交通工具的第一人是我国古代的万户。这让我感到汗颜，原来前人在很早的时候就有了飞向天空的梦想，并且为此做出了各种尝试，甚至于不惜丢了自己的身家性命。这种将自己的生死置之度外而全心全意投入到飞天的梦想中去的精神和信念应当获得今人至高的敬意，而不应该被我们遗忘，我们不该仅仅知道莱特兄弟，更应该知道万户、蒙特高菲尔兄弟、凯利爵士、奥托李连泰等为航空航天事业做出贡献的人们。 还有一个关于王牌飞行员的内容，让我受益颇丰。世界上第一位王牌飞行员是第一次世界大战时期法国的加洛斯，后来也用他击落5架敌方战机的战绩作为衡量王牌飞行员资格的标准。而更有意思的是机枪同步协调器的发展过程，竟然是因为战机坠落到敌方的地盘而使机枪同步协调器得到了快速地发展，德国的福克的发明真让人赞叹不已，让飞行员可以毫无顾忌地在螺旋翼后发射子弹。这些有趣的内容都是我平常不会去探究而且也无从得
知的。 我对我国航空航天技术的发展历程也有了一定的认识： 1.航空航天技术的简介: 该技术是为航空航天活动的顺利进行而创立的一系列高级复杂的施工作业程序。它涉及人力资源配置设备仪器搭配与安装使用等艰深的学术作业。是国家，民族，乃至整个人类发展的高度追求。航空航天技术使人类文明进入三维时代。航空是大气层内的飞行活动，航天是穿越大气层的飞行活动。其中，航空技术的基础理论是空气动力学。该技术是综合高技术，在理论和设计的基础上，材料技术是关键，电子技术是灵魂。航空指飞行器在地球大气层内的航行活动。飞艇是利用空气的浮力在大气层内飞行，飞机则是利用与空气相互作用产生的空气动力在大气层内飞行。飞机上的发动机依靠飞机携带的燃料（汽油）和大气中的氧气工作。航天技术则是探索、开发和利用宇宙空间的技术。它是一门高度综合性的科学技术，涉及各类航天飞行器的设计、制造、发射和应用。载人航天是航天技术的最前沿。。航天活动的目的是探索、开发和利用太空与天体，为人类服务。航天的基本条件是航天器必须达到足够的速度，摆脱地球或太阳的引力。第一、第二、第三宇宙速度是航天所需的特征速度。按航天器探索、开发和利用的对象划分，航天包括环绕地球的运行、飞往月球的航行、飞往行星及其卫星的航行、星际航行（行星际航行、恒星际航行）。按航天器与
电子系统习题 一、航空仪表系统 1、航空仪表的用途？ （1）为飞行员提供驾驶飞机用的各种目视数据；（2）为机载导航设备提供有关的导航输入数据；（3）为机载记录设备提供有关的记录数据；（4）为自动飞行控制系统提供有关的数据。 2、仪表系统分类： （1）按功用分：仪表按功用可分为飞行仪表、导航仪表、发动机仪表和系统状态仪表。（2）按原理分：测量仪表、计算仪表、调节仪表。 3、飞机仪表系统基本组成环节： 飞机仪表系统基本组成环节，概括起来包含感受、转换、传送、计算、放大、执行、指示等7种基本环节。 4、高度的分类和定义： ?绝对高度：从飞机重心到实际海平面（修正的海平面气压平面）的垂直距离； ?相对高度：从飞机到某一指定参考平面（例如机场平面）的垂直距离； ?标准气压高度：以标准海平面（760毫米汞柱高）为基准面，飞机重心到该基 准面的高度； ?真实高度；从飞机到其所在位置正下方地面的垂直距离。 5、气压高度表： 气压高度表是利用皮托管所测量出的静压，根据大气压力与高度的一一对应关系，就可以得出飞机当前的高度。 6、气压高度表的结构： 气压高度表是一个真空膜盒结构（膜盒简单的来说就是一个密封的薄膜盒子，真空膜盒，就是将膜盒内部抽成真空）。高度表在膜盒外面通静压，由于静压随高度升高而越来越小，膜盒由于外界压力下降，会发生形变，越来越鼓涨，这种形变是可以量化
的，并能通过机械结构转化成指针读数的，那么就可以把高度和压力对应起来。7、飞机速度的测量： 飞机速度的测量类似于飞机高度的测量，也是通过皮托探头将气压引入仪表进行计算的，不同的是高度测量只使用了皮托管探得的静压，而空速测量需要使用到全压和静压。 8、名词解释： （1）全压Pt=空气在皮托管里全受阻时，产生的压力，它包括静压Ps和动压Qc；（2）静压Ps=飞机周围静止空气压力。 （3）动压Qc=空气相对物体运动时所具有的动能转化而来的压力。 （4）马赫数M=真空速Vt与本地音速a之比。 （5）真空速Vt：补偿了各种误差后的指示空速IAS。 9、各种空速定义： （1）指示空速（IAS）：空速表根据动压计算的空速，未经任何补偿，也称表速。（2）计算空速（CAS）：补偿了静压源误差后的指示空速。 （3）真空速（TAS）：补偿了由于空气密度和压缩性变化所引起的误差后的计算空速。（4）马赫数的大小只由动压和静压来决定，而与气温无关。 10、马赫数表： 马赫数表是用一个开口膜盒测量动压，而用一个真空膜盒测量静压，经过传动机构使指针指示马赫数的仪表。 11、M数表、空速表区别是什么？ 马赫数表的大小由动压和静压决定，是空速和音速的比值 空速表指示的是飞机与气流的相对速度，大小由动压和气流速度决定 12、T不变，H增高时，M如何变化？ 高度增加，音速下降，马赫数增加Ma=Vt/音速 13、大气数据计算机接收信号：
国防科技工业 ２００３．４ １３ 专题报道 中国航天创建以来，管理体制历经调整变化，研制任务不断更新换代，而系统工程方法却是中国航天几十年管理实践不变的主旋律。 江泽民同志１９９９年在表彰为“两弹一星”做出突出贡献的科技专家大会上指出，我国成功地研制出“两弹一星”的经验之一是，“广泛运用了系统工程、并行工程和矩阵式管理等现代管理理论与方法”，如何总结和升华中国航天几十年来按照和合乎系统工程方法的管理实践，如何学习和借鉴他人在系统工程方面的理念和方法，使中国航天在未来的发展中实现缩短研制周期，降低研制成本，产品性能优良，质量稳定的目标，是一个应当思考和研究的重要问题。 一、航天系统工程 钱学森在１９７８年文汇报上发表的文章《组织管理的技术——系统工程》是第一次在媒体上宣传系统工程这门科学技术。事实上，中国航天的系统工程方法实践早在６０年代初就在他的倡导下开始了。那时候，党和国家决定按照“自力更生为主，争取外援为辅”的方针研制导弹。这项复杂的高技术系统工程，涉及多种专业技术，需要巨大的资源投入，具有很高的风险。在当时国家经济、技术基础薄弱的条件下，怎样结合中国的实际情况，在较短的时间内，以较少的人力、物力和投资，有效地利用科学技术最新成就， 完成导弹的研制任务，成为摆在科技和管理 中国航天与系统工程 ■ 郭宝柱
２００３．４ 国防科技工业 １４ 专题报道 而下从系统、分系统到部件的层层定义和分解活动，“Ｖ”图的右侧，则代表部件和分系统自下而上进行集成和试验，最后得到经过验证的系统。可以看到，系统分解和综合集成，正是系统工程的方法的核心。 国外对于系统工程定义的研究一直都没有停止过。１９７４年发布的美军标准４９９Ａ，现在已经被电子工业联合会以及电器和电子工程师协会的新标准所取代。研 究这些定义所覆盖的基本观点，结合我们自己的系统工程实践，可以认为系统工程的概念是：系统工程是复杂系统研制的工程方法，是分析、综合、试验和评价反复进行的过程。系统工程从要求出发，把系统分解为多种工程专业的研制活动，最后集成为一个总体性能优化，满足全寿命周期使用要求的系统；系统工程管理保证系统研制活动有序进行，保持研制过程中成本、进度、性 它既是技术设计一个整体性能优化以及各是总体设计工作的总体先从确定系统在更又从整体优化的角度协调分系统与总体，分系统与分系统之间的接口关系，组织系统试验，最终完成系统的整体集成。 系统是由相互关联的若干组成部分构成的具有一定功能的整体。在关注其分系统、部件等组成元素的同时，更应当关注系统的另一个重要的组成部分，即指导如何构造系统的特征信息图谱。这就是总体设计的成果，是最后实现“涌现”的基础。分系统和部件的设计可以是很优秀的，也可以因为条件的限制只是一种折衷的方案。但是总体设计并不是这些分系统和部件的简单相加。按照系统论的观点，现有各部分的简单对接，其结果整体性能通常只会等于或弱于各部分性能之和。总体的系统工程工作，面对高水平的使用或技术要求，各种限制条件甚至苛刻的使用环境，参差不齐的技术基础， 复杂的界面关系，利用原有的经 验，发挥聪明才智，最终产生满足要求、整体性能优化的系统，实现的是整体功能优于各分系统功能之和，即“１＋１〉２”。 型号设计师和指挥调度体系：中国航天系统工程的组织方式 在中国航天，系统工程的组织管理体系是设计师系统和指挥调度系统。型号设计师系统是型号的技术体系，总设计师是研制任务的技术总负责人，是设计技术方面的组织者、指挥者，重大技术问题的决策者。指挥调度系统是型号行政管理系统，行政总指挥是型号计划进度和预算计划与控制的总负责人，是资源保障方面的组织者、指挥者。 中国航天在创业阶段，依靠自力更生，迅速突破航天技术，填补科技空白是航天人的历史责任。在国家“一穷二白”的条件下，由行政指挥系统集中协调一切可以利用的资源，保障总师系统提出的技术性能指标的有效实现，是实现技术突破的保证。型号设计师和指挥调度体系是具有中国特色的组织管理方式，是当时学习苏联总设计师负责制与中国实际相结合的产物，在一定历史阶段是唯一正确的选择。 今天，以最短的时间，以最少的人力、物力和投资，完成型号研制任务已经越来越明确地成为新形势下的管理目标。最好是一个决策人，在研制的全过程中保持着技术、进度、经费三要素的平衡，不断做出优化的决策选择，这就是项目经理引起讨论的原因。 中国航天的型号总体和主要分系统通常都是在一个行政单位内部配套，从型号院延伸到厂、所的型号指挥系统，与院行政管
航空航天 航空与航天是20世纪人类认识和改造自然进程中最活跃、最有影响的科学技术领域，也是人类文明高度发展的重要标志。 航空指飞行器在地球大气层内的航行活动，航天指飞行器在大气层外宇宙空间的航行活动。人类在征服大自然的漫长岁月中，早就产生了翱翔天空、遨游宇宙的愿望。在生产力和科学技术水平都很低下的时代，这种愿望只能停留在幻想的阶段。虽然人类很早就做过种种飞行的探索和尝试，但实现这一愿望还是从18世纪的热空气气球升空开始的。自从20世纪初第一架带动力的、可操纵的飞机完成了短暂的飞行之后，人类在大气层中飞行的古老梦想才真正成为现实。经过许多杰出人物的艰苦努力，航空科学技术得到迅速发展，飞机性能不断提高。人类逐渐取得了在大气层内活动的自由，也增强了飞出大气层的信心。到了50年代中期，在火箭、电子、自动控制等科学技术有了显著进展的基础上，第一颗人造地球卫星发射成功，开创了人类航天新纪元，广阔无垠的宇宙空间开始成为人类活动的XX域。 航空航天事业的发展是20世纪科学技术飞跃进步，社会生产突飞猛进的结果。航空航天的成果集中了科学技术的众多新成就。迄今为止的航空航天活动，虽然还只是人类离开地球这个摇篮的最初几步，但它的作用已远远超出科学技术领域，对政治、经济、军事以至人类社会生活都产生了广泛而深远的影响。 人类活动X围的飞跃 人类为了扩大社会生产活动，必然要不断开拓新的天地。人类活动X围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，从大气层到宇宙空间的逐渐扩展的过程。人类活动X围的每一次飞跃，都大大增强了认识和改造自然的能力，促进了生产力的发展和社会的进步。 人类为了实现腾空飞行的理想，曾经历了一段艰难曲折的道路。中国西汉时期的飞人试验、中世纪欧洲人的跳塔扑翼飞行和其他先驱者的勇敢尝试屡遭失败，使人们认识到简单模仿动物，特别是鸟类飞行的做法并不能使人升空。飞行探索遂转向研究轻于空气的航空器。1783年，法国蒙哥尔费兄弟的热空气气球和J.A.C.查理的氢气气球相继升空成功，实现了人类自古以来的“凌云之志”，标志着人类在征服天空的道路上迈出了第一步。性能优于气球、飞行方向可以操纵的飞艇随之获得发展。轻于空气的航空器存在升力小、阻力大、飞行速度慢等缺点，不能实现便捷的飞行，人们转而探索重于空气的航空器。18世纪产业革命后对汽车用内燃机和船用螺旋桨的研究，为重于空气的航空器提供了动力基础。在G.凯利、O.李林达尔等航空先驱对滑翔机和空气动力作用的初步研究之后，美国莱特兄弟制造成功世界公认的第一架飞机，并在1903年12月17日实现了人类首次持续的、有动力的、可操纵的飞行，开创了现代航空的新纪元。 20世纪上半叶相继发生了两次世界大战，航空的发展首先对战争产生了重大影响。从1909年起，一些国家政府就注意到飞机的军事用途，相继成立了航空科学研究机构。在第一次世界大战中，飞机开始得到大规模使用，出现了执行不同军事任务的机种。在20～30年代，飞机完成了从双翼机到X臂式单翼机、从木布结构到全金属结构，从敞开式座舱到密闭式座舱，从固定式起落架到收放式起落架的过渡，飞机的升限、速度提高了2～4倍。而发动机功率则提高了5倍，航空工业逐渐成为独立的产业部门。第二次世界大战引起了航空工业的第二次大发展，参战飞机数量剧增，性能迅速提高，空军发展成为对战争全局有重要影响的一个军种。飞机气动外形的改进、燃气涡轮发动机和机载雷达的应用，改变了飞机
电子技术发展历程 术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC （Electronic Numerical Integrator and Calculator）。这台计算机使用了18800个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，价格40多万美元，是一个昂贵耗电的"庞然大物"。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算，把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算，后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用，到1955年10月最后切断电源，ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点，但是在人类计算工具发展史上，它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功，开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。它的问世，表明电子计算机时代的到来。从此，电子计算机在解放人类智力的道路上，突飞猛进的发展。电子计算机在人类社会所起的作用，与第一次工业革命中蒸汽机相比，是有过之而无不及的。ENIAC问世以来的短短的四十多年中，电子计算机的发展异常迅速。迄今为止，它的发展大致已经了下列四代： 第一代（1946~1957年）是电子计算机，它的基本电子元件是电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制，运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算，内存容量仅几千个字。程序语言处于最低阶段，主要使用二进制表示的机器语言编程，后阶段采用汇编语言进行程序设计。因此，第一代计算机体积大，耗电多，速度低，造价高，使用不便；主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。第二代（1958~1970年）是晶体管计算机。1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积小，耗电少，成本低，逻辑功能强，使用方便，可靠性高。 第三代（1963~1970年）是集成电路计算机。随着半导体技术的发展，1958年夏，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路，磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存储器，运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路，第三代计算机各方面性能都有了极大提高：体积缩小，价格降低，功能增强，可靠性大大提高。 第四代（1971年~日前）是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。 （一）电子管（1883年到1904年电子管问世）